Erbija jonu augšuppārveidotā luminescence trīskomponentu fluorīdu nanokristālus saturošā caurspīdīgā stikla

Doktorantūras skolas “Funkcionālie materiāli un nanotehnoloģijas” promocijas darba priekšaizstāvēšanā Guna Krieķe stāstīs par tēmu "Erbija jonu augšuppārveidotā luminescence trīskomponentu fluorīdu nanokristālus saturošā caurspīdīgā stikla keramikā".

Augšuppārveidotā luminiscence ir anti-Stoksa process, kurā starojums ar mazāku enerģiju tiek pārveidoti starojumā ar lielāku enerģiju. Šī procesa efektivitāti nosaka aktivatora un izmantotās matricas īpašības. Šajā pētījumā raksturota Er3+ augšuppārveidotā luminiscence oksifluorīdu  tikla keramikā – kompozītmateriālā, kas sastāv no oksīdu stikls un fluorīdu nanokristāli. Ar kausējuma dzesēšanas metodi iegūti jauni, caurspīdīgi, ar Er3+ aktivēti stikla keramikas materiāli, kas satur NaREF4 (RE=La, Gd, Y, Er, Lu) un Ba4RE3F17 (RE=Gd, Y, Yb, Lu) nanokristālus.  tiklā un stikla keramikā analizēti kristalizācijas procesi un šo materiālu spektroskopiskās īpašības.

Aizstāvamās tēzes:

  • NaLaF4: Er3+, Yb3+ nanokristālus saturošājā stikla keramikā Yb3+ satura palielināšana veicina kubiska fluorīta tipa NaLaF4 veidošanos, kas pagaidām iegūts tikai oksifluorīdu stikla keramikā.
  • β-NaREF4: Er3+ nanokristālus saturošās stikla keramikas kristāliskajā vidē divas Er3+ pozīcijas ir saistītas ar erbija jonu iekļaušanos retzemju jonu pozīcijās, bet trešā - saistīta ar nesakārtotību, ko rada pusaizpildītas katjonu pozīcijas.
  • Ba4RE3F17: Er3+ nanokristālus saturošajā stikla keramikā izmaiņas Er3+ jonu lokālajā apkārtnē saistītas ar fāžu pāreju no metastabila kubiska uz romboedriski deformētu kubisku Ba4RE3F17.
  • Ba4Yb3F17: Er3+ nanokristālus saturošajā stikla keramikā netipiski intensīva sarkana augšuppārveidotā luminiscence rodas trīs fotonu enerģijas pārnesē no Yb3+ uz Er3+, kam seko daudzfononu relaksācija un šķērsrekasācija starp Er3+ un Yb3+.
  • Ba4Lu3F17: Er3+ nanokristālus saturošajā stikla keramikā Er3+ koncentrāciju kristāliskajā fāzē iespējams noteikt, salīdzinot Er3+ luminiscences joslu intensitāšu attiecību un kinētiku stikla keramikā un mikrokristāliskajā Ba4Lu3F17: Er3+ ar zināmu aktivatoru koncentrāciju.